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2012 年度 実績報告書

マウスピース型加振装置を用いた微小振動の付与による顎骨増強

研究課題

研究課題/領域番号 23659920
研究機関九州大学

研究代表者

藏田 耕作  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00368870)

キーワード歯学 / 生物・生体工学 / 再生医学 / 微小振動 / 骨リモデリング
研究概要

本研究では,人工歯根埋入が困難な低骨量患者への対策として,「高振動数かつ低振幅の微小振動をマウスピース型の加振装置によって顎骨に付与し,骨増強を図る」という手法の開発を目的として実験を行った. 前年度に引き続き,マウスピース型の加振装置によってラット切歯を加振したときの共振点の探索を行った.加振装置は電磁式振動素子,加速度センサー,共振点探査用ロードセルから構成され,その上部には歯科用印象材によってラット切歯を包み込んで型取りしたマウスピースが取り付けられている.マウスピースをラットに咬合させ,周波数を5Hzから200Hzへと掃引しながら加振した.この間,ロードセル,さらに今年度は変位計を用いた計測を行ったが,共振点を見出すには至らなかった. そこで任意に設定した加振条件によってラット顎骨を加振することとし,加振が顎骨内における物質輸送に与える影響を評価した.ラット尾静脈よりトレーサー試薬を投与し,最大加速度1Gで,周波数20Hz(変位1.27mm p-p),50Hz(0.2mm),100Hz(0.05mm)の3条件で加振した.その結果,50Hzで加振したときにトレーサー試薬がハバース管からより遠方の骨小腔にまで輸送されていた.これは骨内物質輸送の促進を意味する. また,ラット切歯を抜去して経皮的に下顎骨を加振するという動物モデルを用いて,加振後の骨形態変化をマイクロCT計測によって評価した.周波数50Hz,最大加速度0.25G(変位0.05mm p-p)および1G(0.2mm)の加振を1日1時間与え,1,3週間後の抜去腔を骨形態計測した.その結果,振動刺激が抜去腔に再生される骨梁幅を有意に増加させることが示された. 以上の研究から,高振動数かつ低振幅の微小振動をラット顎骨に与えることによって,骨内物質輸送の促進,歯牙抜去後の骨再生の促進が期待できることが明らかになった.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] The effect of low-magnitude, high-frequency vibration stimuli on the bone healing of rat incisor extraction socket2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kono
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Engineering

      巻: 134 ページ: 091001

    • DOI

      10.1115/1.4007247

    • 査読あり
  • [学会発表] 高周波・低振幅の微小振動刺激による骨形成能への影響

    • 著者名/発表者名
      河野高志
    • 学会等名
      第48回九大生体材料・力学研究会
    • 発表場所
      福岡
  • [学会発表] Response of osteocytic cellular network to mechanical stimuli on a U-shaped substrate

    • 著者名/発表者名
      Hideto Hirahara
    • 学会等名
      The 6th KAIST-Kyushu University Joint Workshop on Frontiers in Mechanical and Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
  • [学会発表] 微小振動刺激が細胞の骨形成能に与える影響

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学カンファレンスM&M2012
    • 発表場所
      松山
  • [学会発表] 微小振動刺激が骨細胞の一酸化窒素産生に与える影響

    • 著者名/発表者名
      平原豪人
    • 学会等名
      第39回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      千葉
  • [学会発表] 力学的伸張刺激の付与による未分化細胞の分化と機能の調節

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作
    • 学会等名
      第25回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      つくば

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公開日: 2014-07-24  

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